鍛壓裝備與制造技術(shù)：鋁合金板材脹形極限的數(shù)值模擬研究
2023-02-09【作 者】 陳亮;余心宏;翟妮芝
【前 言】
鋁合金材料由于其質(zhì)輕、高強(qiáng)、耐腐的特點(diǎn)在各行業(yè)的應(yīng)用日益廣泛。用鋁合金板代替鋼板，雖可以有效地減少零件重量，但到目前為止，鋁合金的拉伸性能如工程硬化指數(shù)n、各向異性系數(shù)r對(duì)鋁合金板成形性的影響規(guī)律還不十分清楚。因此，尋找適合鋁合金材料的成形方法、成形條件，正確預(yù)測(cè)其成形極限變得極為重要。針對(duì)低韌性的鋁合金板斷裂發(fā)生時(shí)沒(méi)有明顯的頸縮現(xiàn)象的特性，用傳統(tǒng)的拉伸失穩(wěn)或分散性理論都不能正確預(yù)測(cè)它的成形極限[1]。本文將Oyan韌性斷裂準(zhǔn)則[2]引入到有限元數(shù)值模擬中，在有限元計(jì)算的應(yīng)力、應(yīng)變歷史基礎(chǔ)上，應(yīng)用韌性斷裂準(zhǔn)則，預(yù)測(cè)出鋁合金板材脹形的初始破裂點(diǎn)和沖頭的極限行程。
【結(jié) 論】
應(yīng)用考慮應(yīng)力三軸度的Oyane韌性斷裂準(zhǔn)則預(yù)測(cè)了三種鋁合金板材的脹形極限，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較表明，將以凸模極限行程表示的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了預(yù)測(cè)結(jié)果的可靠性，并討論了壓邊力、摩擦系數(shù)及材料的一些力學(xué)性能參數(shù)對(duì)板材脹形極限的影響。預(yù)測(cè)結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)，脹形極限隨著壓邊力的增大而減小、摩擦系數(shù)的增大而減小、伸長(zhǎng)率的增大而增加、硬化指數(shù)的增大而增加、各向異性系數(shù)的增大而增加。這些都與傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)結(jié)果相符合，證明用數(shù)值模擬與韌性斷裂準(zhǔn)則相結(jié)合的方法可以準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)鋁合金等板材的成形極限。
以下是正文：
